Attrezzature
VERSATILITÀ NELLA PRESA
01/07/2018

Nei sistemi di pallettizzazione robotizzati, i sistemi di presa e la tecnica di serraggio di SCHUN Intec fanno la differenza. Il robot preleva i pallet, con i rispettivi pezzi da lavorare, precedentemente disposti in un magazzino adiacente, e li carica in automatico sulla tavola della macchina. ©Foto: SCHUNK.

Sistemi di pallettizzazione robotizzati garantiscono una produzione versatile 24 ore su 24, dicono in SCHUNK Intec, sottolineando come l’interazione precisa tra sistemi di presa e tecnica di serraggio sia un fattore di importanza cruciale.

di Federica Conti

Nel mondo produttivo attuale, la crescente domanda di un’elevata gamma e varietà di prodotto, unita a una pressione costante sulla necessità di ridurre i costi, genera, conseguentemente, la necessità di progettare processi produttivi sempre più automatizzati. Oggi, anche con lotti piccoli è possibile massimizzare i tempi operativi e ridurre al minimo i costi del personale: soluzione che, nel passato, poteva essere applicata solo nel caso di grandi quantitativi. In particolare, lo sostengono anche presso SCHUNK Intec (www.it.schunk.com), l’impiego di robot è considerato un modo estremamente flessibile per aumentare l’efficienza.

I quattro anelli di serraggio posizionati perfettamente sul pallet garantiscono un supporto ideale alla trasmissione di coppie elevate. ©Foto: SCHUNK.

PUNTO ZERO: LA BASE DELLA PALLETTIZZAZIONE

I sistemi di pallettizzazione robotizzati sono dunque una soluzione all’esigenza di incrementare la flessibilità delle macchine utensili: contribuiscono a ridurre al minimo i tempi di fermo macchina, durante la produzione di singoli pezzi e piccole serie, e consentono una produzione su tre turni, con una minore presenza di operatori. In tali processi, l’interazione precisa tra sistemi di presa e tecnica di serraggio è un fattore di importanza cruciale.

È possibile distinguere due tipi di asservimenti macchina automatizzati. Nel caso di grandi lotti e tempi di lavorazione prolungati, i pezzi vengono di norma caricati direttamente dal robot su dispositivi di serraggio stazionari quali mandrini autocentranti a più griffe o morse ad attuazione manuale o automatica, come, ad esempio, le morse compatte a elevate prestazioni Tandem plus di SCHUNK. Il corpo monoblocco ed estremamente rigido, la cinematica a piani inclinati e le lunghe guide rettificate delle griffe base di queste morse assicurano forze di serraggio fino a 55 kN e garantiscono, al contempo, un’eccellente precisione di ripetibilità, fino a 0,01 mm. Le morse Tandem sono quindi ideali per operazioni di fresatura complesse, con grande volume di materiale asportato nell’unità tempo, a un elevato numero di cicli e con tolleranze minime. Il design ottimizzato e le dimensioni ridotte evitano il deposito di trucioli e polvere nella morsa.

Le morse automatiche Tandem assicurano soluzioni di serraggio compatte per spazi ridotti. ©Foto: SCHUNK.

Nel caso di lotti medio-piccoli, sempre più produttori optano invece per un sistema pallettizzato a punto zero, dove è possibile bloccare il pezzo manualmente sulla morsa o su un dispositivo di serraggio montato su un pallet, il quale verrà poi movimentato in maniera automatica dal robot. Questo sistema robotizzato è realizzabile grazie a un sistema di cambio rapido dei pallet, particolarmente flessibile e stabile. Affinché sia possibile, è necessario installare pezzi e dispositivi di serraggio sui pallet e disporli in un magazzino esterno alla macchina, dal quale il robot preleverà il pallet per la lavorazione successiva, posizionandolo sulla tavola della macchina. Cruciale per quest’operazione è il sistema di cambio rapido dei pallet, che permette di fissare, posizionare e serrare il pallet in maniera automatica e precisa, secondo valori preimpostati. La preparazione dell’attrezzatura avviene al di fuori delle macchine e durante i tempi di lavorazione, rendendo l’intero processo economico ed efficiente.

 

Il sistema di cambio rapido Vero-S NSR, gestendo pallet dal peso da 1 a 1.000 kg, copre un enorme range di possibilità. Per assicurare massima stabilità al processo di cambio, tutti i moduli hanno la funzione di pulizia automatica. ©Foto: SCHUNK.

PULIZIA E SOSTITUZIONE PEZZI IN AUTOMATICO

La superficie di ogni pallet è predisposta con l’interfaccia del sistema di cambio rapido, attraverso la quale si realizza anche la connessione con la tavola della macchina. Componenti specifici, come il modulo di pallettizzazione Vero-S NSA plus di SCHUNK, sono stati appositamente studiati per l’asservimento macchina robotizzato. Questo modulo, estremamente piatto, può essere direttamente integrato sulla tavola della macchina, lasciando ampio spazio per il pezzo e la lavorazione. Grazie al sistema di corsa rapida e di bloccaggio, brevettato SCHUNK, può raggiungere una forza traente fino a 15.000 N e una forza di trattenimento di 75.000 N.

Questi moduli, estremamente performanti, assicurano, quindi, una tenuta precisa e sicura anche nel caso di lavorazioni di grandi volumi. Inoltre, per prevenire che l’accumulo di trucioli e polvere interferisca con il processo di cambio, la funzione “aria pressurizzata” consente di pulire la superficie e il cono di centraggio dei perni Vero-S, assicurando una superficie nitida e perfettamente planare, per un serraggio pallet di grande precisione. La raggiatura interna al cono di centraggio permette un inserimento pratico e veloce dei perni, sia che il pallet sia in posizione eccentrica o leggermente inclinata: è infatti possibile compensare in maniera ottimale anche eventuali tolleranze. Infine, gli anelli di centraggio realizzano un posizionamento preciso secondo il valore di riferimento, prima che i cursori di serraggio attuino il bloccaggio con una precisione di ripetibilità <0,005 mm.

Il cambio rapido Vero-S NSR maxi 220 è appositamente studiato per carichi elevati, fino a 1.000 kg. ©Foto: SCHUNK.

Al fine di un corretto e agevole cambio del pezzo, un perno di sollevamento solleva il pallet fino a 5 mm dopo la lavorazione, facilitando il processo di sostituzione. Tutte le fasi del processo, come, ad esempio, “modulo aperto”, “modulo chiuso”, “presenza pallet”, possono essere monitorare mediante un sistema di controllo pneumatico. A differenza degli altri sistemi di bloccaggio, il modulo di pallettizzazione Vero-S NSA plus non consuma energia. Il pezzo rimane saldamente bloccato, anche se si verifica un’improvvisa perdita di pressione. Per l’apertura del modulo, è sufficiente una pressione di soli 6 bar. Ciò evita la predisposizione di sistemi idraulici o tubazioni elaborate. Per garantire una lunga durata al prodotto, tutti i componenti del modulo, come il corpo base, i cursori, gli anelli di serraggio sono in acciaio inossidabili, altamente resistenti alla corrosione.

La morsa Kontec KSC mostra i suoi punti di forza nei sistemi di pallettizzazione automatizzata. Combina elevate forze di bloccaggio, praticità d’uso e un buon rapporto qualità/prezzo. ©Foto: SCHUNK.

MODULI DI CAMBIO RAPIDO PER OGNI APPLICAZIONE

La necessità di assicurare massima stabilità a un processo completamente automatico induce all’uso di moduli di movimentazioni specifici, come il sistema di cambio rapido Vero- S NSR, leggero e dal design compatto, utilizzabile in spazi ristretti e che permette l’asservimento del pallet estremamente vicino alla tavola della macchina.

Grazie a questo dispositivo, è possibile realizzare applicazioni particolarmente compatte di piastre di serraggio e pallet: con il suo peso di soli 1.600 g, nella versione NSR 160, il modulo permette momenti massimi elevati, fino a 1.600 Nm (Mz) o 600 Nm (Mx). È disponibile anche il sistema cambio rapido per robot Vero-S NSR mini, miniaturizzato, dal peso di soli 400 g (Mx massimo 75 Nm, Mz massimo 200 Nm). Al contrario, per lavorazioni su larga scala, Vero- S NSR maxi rappresenta il sistema di cambio rapido adatto per pallet e cubi di carico elevato (Mx massimo 4.000 Nm, Mz massimo 4.000 Nm).

Al fine di garantire affidabilità nel cambio, i moduli sono completamente sigillati e, quindi, protetti da trucioli e lubrorefrigerante: una funzione di pulizia, prevista di serie, assicura una superficie pulita tra il pallet e il sistema di cambio rapido. Infine, inserti in acciaio rendono il sistema di cambio rapido estremamente resistente all’usura.

L’autocentrante Rota-S plus 2.0 per applicazioni stazionarie è perfetto per il serraggio di pezzi cilindrici. ©Foto: SCHUNK.

MODULARITÀ NELLA TECNICA DI SERRAGGIO

I pallet possono essere attrezzati grazie a un’ampio assortimento di soluzioni modulari, resi disponibili al mercato da SCHUNK Intec, che generano oltre 1.000 possibili combinazioni. Ad esempio, la morsa Kontec KSC, ad attuazione manuale, è particolarmente efficiente nei sistemi di pallettizzazione per lavorazioni di pezzi finiti o grezzi, poiché combina elevate forze di serraggio, praticità d’uso e setup in tempi brevi. Nel caso di coppie relativamente basse, possono essere raggiungente forze di bloccaggio di 50 kN (taglia 160), così che sia possibile evitare la predisposizione di apposite attrezzature.

Durante il serraggio, le deformazioni nel corpo base della morsa vengono minimizzate, assicurando maggior rigidità e precisione. Un mandrino, con cuscinetto a sfera a recupero di giochi, garantisce una precisione di ripetibilità di ±0,015 mm. Il mandrino di azionamento completamente incapsulato e una specifica protezione integrata contro i trucioli assicurano un’elevata stabilità del processo e un’usura minima.

Le morse Kontec, leggere e dal design compatto, disponibili nella versione autocentrante o a ganascia fissa, sono perfette nelle operazioni di movimentazione automatizzata. Nel caso si debbano serrare due o più pezzi in spazi ridotti, le morse multiple serie Kontec o le morse automatiche Tandem rappresentano la soluzione ideale. Nel serraggio di pezzi cilindrici, è invece possibile utilizzare Rota-S plus 2.0 a tre griffe. Infine, è possibile movimentare con il robot anche cubi con interfaccia Vero-S. ©tecnelab

I cubi Vero-S permettono il cambio di attrezzature o pezzi per centri di lavoro orizzontali. ©Foto: SCHUNK.



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